CC BY
374
Научный журнал КубГАУ, №103(09), 2014 года
1
УДК 631.312.024
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОТВАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ РАЗРАБОТАННЫМ КОМБИНИРОВАННЫМ ЛЕМЕШНЫМ ПЛУГОМ
Трубилин Евгений Иванович д.т.н., профессор
Белоусов Сергей Витальевич магистр факультет механизации sergey_belousov_87 @mail.ru
Лепшина Анна Игоревна студент
Кубанский государственный Аграрный Университет, Краснодар, Россия
В статье рассмотрен вопрос экономической эффективности отвальной обработки почвы разработанным комбинированным лемешным плугом в результате проведенных экспериментальных исследований определения степени тягового сопротивления лемешного плуга, при обработке почвы комбинированным лемешным плугом. Определены основные экономические показатели данной технологической операции и расчеты эффективности инвестиций по внедрению комбинированного лемешного плуга
Ключевые слова: ПЛУГ, ПОЧВА, ШИРИНА ЗАХВАТА, ДАВЛЕНИЕ, КАЧЕСТВО ОБРАБОТКИ, РАБОЧИЙ ОРГАН, ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ, НАГРУЗКА, ОТВАЛ, РАБОЧАЯ ПОВЕРХНОСТЬ, ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ, ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ, ЗАТРАТЫ ТРУДА
UDC 631.312.024
ECONOMIC EFFICIENCY OF A MOLDBOARD TILLAGE USING THE DEVELOPED COMBINED REVERSIBLE PLOUGHS
Trubilin Evgeniy Ivanovich Dr.Sci.Tech., professor
Belousov Sergey Vitalyevich
master student of the Department of mechanization
sergey_belousov_87 @mail.ru
Lepshina Anna Igorevna student
Kuban state Agrarian University, Krasnodar, Russia
The article deals with the question of economic efficiency of moldboard tillage using the developed combined ploughshare plow as a result of experimental studies, determining the degree of traction resistance of the reversible plow tillage combined with reversible plow. We have also found main economic indicators of the manufacturing operation and calculation of efficiency of investments for the implementation of the combined plow
Keywords: PLOW, SOIL, WIDTH, PRESSURE, QUALITY OF TREATMENT, WORKING BODY, ENERGY SAVING, LOADING, BLADE, WORK SURFACE, ECONOMIC EFFICIENCY, PRODUCTIVITY, LABOR COSTS
Расчет экономической эффективности основной обработки почвы с оборотом пласта с разработанными дополнительными рабочими органами проводился на основании действующих методик, стандартов и нормативных документов, с учетом среднегодового уровня инфляции.[1] На сегодняшний день обработка почвы на предприятии выполняется агрегатом МТЗ 1221 (его модификации и аналоги) + ПЛН 435.
http://ej.kubagro.ru/2014/09/pdf/40.pdf
Научный журнал КубГАУ, №103(09), 2014 года
2
В настоящей работе нами разработан лемешный плуг ПЛН-4-25, который будет использоваться для сравнительных испытаний на отвальной обработке почвы в агрегате с трактором МТЗ-1221.
Внедрение в производство разработанной машины целесообразно, если оно позволяет повысить производительность труда, снизить материальные затраты на выполнение с.-х. операций или получить иные дополнительные выгоды от внедрения.
Для оценки экономической эффективности предлагаемой модернизации определим и сравним затраты на выполнение операций по существующему и предлагаемому варианту.
Производительность существующих и предлагаемых агрегатов составляет:
для существующего варианта:
W4C - 0,57га / ч ;
для предлагаемого варианта:
W4n - 0,83га / ч .
Годовая (сезонная) экономия труда определяется по формуле:
к
ан = X №-Нп,у W, (1)
i=1
где АН - годовая (сезонная) экономия труда чел.ч;
НГ,Нпул - затраты труда (трудоемкость операции)соответственно по существующему и проектируемому вариантам на i-й операции, чел.ч/га; wn - годовая выработка агрегата (машины) в проектируемом варианте, га.
http://ej.kubagro.ru/2014/09/pdf/40.pdf
Научный журнал КубГАУ, №103(09), 2014 года
3
к - количество операций технологического процесса, выполняемых машиной с предлагаемыми технико-технологическими изменениями.
Затраты труда на і-й операции (трудоемкость операции) определяются по формуле:
И =
yi W.
(2)
где Li - количество обслуживающих агрегат механизаторов на і-й
операции, чел.
W4i - часовая производительность агрегата (машины) на і-й операции, га/ч.
Ис =—— = 1,75чел.ч / га ; у 0,57
Для предлагаемого варианта:
Ип =—^ = \2челч / га у 0,83
Сезонная экономия труда составит:
АН = (1,75 -1,2) • 300 = 165чел.ч / сез ,
Производительность труда на операции определяется по формуле:
P, =
WчLL L ’
(3)
http://ej.kubagro.ru/2014/09/pdf/40.pdf
Научный журнал КубГАУ, №103(09), 2014 года
4
где Pmi - производительность труда на i-й операции , га/чел.ч;
0 57
РСтр = “у- = 0,57 га / чел.ч;
0 83
Рптр = -у- = 0,83га / чел.ч.
Рост производительности труда составит:
РР
0,83
0,57
= 1,4 раза,
Одним из основных показателей экономической эффективности предлагаемых инженерных решений является ожидаемый годовой экономический эффект, определяемый по формуле:
Э
год
к
X ДД + Ду + Дк + Др,
i=1
(4)
где Эгод - общий годовой экономический эффект, руб.;
ДП. - годовая экономия от сокращения приведенных затрат на i - й операции, руб.;
Ду, Дк, Др - соответственно дополнительный эффект от прибавки урожая, повышения качества продукции и экономии ресурсов, руб.
Применение модернизированной нами с.х. машины не приводит к появлению каких-либо дополнительных эффектов
http://ej.kubagro.ru/2014/09/pdf/40.pdf
Научный журнал КубГАУ, №103(09), 2014 года
5
Годовая экономия приведенных затрат на i-й операции определяется по формуле:
АП . = (Пс. -Пп.)• Q
у.г V ул у.і'
ул
ул>
Г.,
^гл ’
(5)
где Псул, Пул - приведенные затраты на i - й операции по существующему
и проектируемому вариантам, руб.;
Q"t - годовая выработка агрегата(машины) на г - й операции.
Приведенные затраты на выполнение i-й операции рассчитываются по формуле:
ПУ.г = 3.1 + Е • Ay..
(6)
где Зу.г - прямые эксплуатационные затраты на г - й операции, руб./га;
Е - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений (для сельхозпредприятий Е = 0,15 );
Ку. - капиталовложения на г - й операции, руб./га
Удельные капиталовложения на выполнение рассчитываются по формуле:
Ку.і = Т
К
К
К
сц
W .
г.т ч.г
+_______См_____+ _
Т W Т W
г.см ч.г г.сц ч.г
i - й
операции
(7)
где Кт, Ксм, Ксц - балансовая стоимость трактора, сельхозмашины и сцепки соответственно , руб.;
Тгт, Тгммтсцц - нормативная загрузка трактора, сельхозмашины и сцепки соответственно ч./год.
http://ej.kubagro.ru/2014/09/pdf/40.pdf
Научный журнал КубГАУ, №103(09), 2014 года
6
Эксплуатационные затраты на выполнение i - й операции определяются по формуле:
З
э
у.
■с: + са + срто + с а
+спр
(8)
где С - затраты на оплату труда с отчислениями на социальные нужды на i - й операции , руб./га;
са - амортизационные отчисления на i - й операции , руб./га;
Срто - отчисления на ремонты и техобслуживание на i - й операции , руб./га;
СТсм - затраты на топливо и смазочные материалы на i - й операции , руб./га;
С;ир - прочие прямые затраты на i - й операции , руб./га.
Прежде чем приступить к расчету эксплуатационных затрат и удельных капиталовложений необходимо определить стоимость модернизированной машины. Балансовую стоимость проектируемой машины (Кп) можно определять по формуле:
кп = Кс + Кмод, (9)
где Кмод - дополнительные затраты на модернизацию машины, руб.
Затраты на модернизацию (изготовление) машины можно определить по формуле
Кмод = Кр,м + Кп + Кп
+ К. + К„
(10)
http://ej.kubagro.ru/2014/09/pdf/40.pdf
Научный журнал КубГАУ, №103(09), 2014 года
7
где Кмод - затраты на модернизацию машины, руб.;
Крм - затраты на расходные материалы, руб.;
Кп - затраты на покупные изделия, руб.;
Ктз - транспортно-заготовительные расходы, руб.;
Кзп - заработная плата работников с отчислениями на соц. нужды,
руб.;
Кпр - общепроизводственные и общехозяйственные расходы, руб.
Затраты на материалы и покупные изделия, необходимые для модернизации (изготовления) машины, определяются на основании их объемов, установленных согласно чертежам, и цен, определяемых по прайс-листам торгующих организаций. Транспортно-заготовительные расходы (Ктз) принимаются равными 10% от стоимости покупных материалов и изделий.
Общепроизводственные и общехозяйственные расходы определяются в размере 4% от зарплаты с отчислениями на социальные нужды.
Для расчета затрат на материалы и покупные изделия заполним таблицу
Таблица 1- Затраты на материалы и покупные изделия
Наименование материала, детали Количество Цена за ед., руб. Стоимость, руб
Лист s 8 мм Ст 45, кг 10 34,6 850
Метизы, кг 3,2 103 329,6
Электроды Э-60, кг 4 80 320,0
Итого: 1500
Транспортно-заготовительные расходы 6000
Всего: 7500
http://ej.kubagro.ru/2014/09/pdf/40.pdf
Научный журнал КубГАУ, №103(09), 2014 года
8
Основная зарплата работников, занимающихся модернизацией (изготовлением) машины, определяется по часовым тарифным ставкам, применяемым на данном предприятии, и трудоемкости выполняемых работ согласно хронометражу или нормативным справочникам.
Трудоемкость и зарплата на модернизацию (изготовление) машины, а также отчисления на социальные нужды рассчитываются в таблице 2.
Таблица 2 - Трудоемкость и зарплата на модернизацию машины
Вид работ Разряд Продолжи- тельность, ч Тарифная ставка, руб./ч Стоимость, руб
Токарные V 9 96,4 867,6
Слесарные V 8 84,2 673,6
Сварочные V 10 96,4 964
Слесарно-сборочные V 20 84,2 1684
Итого: 4189,2
Отчисления в фонд социального страхования (30%), руб. 1256,8
Общепроизводственные и общехозяйственные расходы, руб. 217,8
Всего: 5446,0
Таким образом, балансовая стоимость разработанного плуга составит:
Кп = 7500 + 5446 = 12946руб.
Произведем расчет всех статей эксплуатационных затрат по существующему и проектируемому вариантам.
Оплата труда с отчислениями на социальные нужды определяется по формуле:
http://ej.kubagro.ru/2014/09/pdf/40.pdf
Научный журнал КубГАУ, №103(09), 2014 года
9
с; = (■
КІМ
W,
mep Ім
• К +
W,,
Кр) • К
соц ?
(11)
где тМгтврг - часовые тарифные ставки механизатора и вспомогательных
рабочих соответственно на г - й операции , руб.-ч;
Ігм, івр - количество соответственно механизаторов и вспомогательных рабочих, обслуживающих агрегат на г - й операции, чел;
Км,Кр - коэффициенты доплат к тарифному фонду механизаторов и
вспомогательных рабочих (1,25 и 1,1 соответственно);
Ксоц - коэффициент отчислений на социальные нужды (Ксоц = 1,30).
Для существующего варианта
с
с
з
1 • 97,9 1,25 1,30 0,57
279руб.- га;
Для проектируемого варианта
„„ 1 • 97,9 • 1,25 • 1,30 1ПО ..
СП =---------------— = 192руб. - га.
0,83
Амортизационные отчисления равны:
К а К а
+_____см см___+____сц сц
100 • Тг.т^: 100 • T^CMw4 100 • ТсцЖ;
Са = . Ктат
(12)
где ат, асмасц - годовая норма амортизационных отчислений на трактор,
сельхозмашину и сцепку соответственно, %
Для существующего варианта:
http:--ej.kubagro.ru-2014-09-pdf-40.pdf
Научный журнал КубГАУ, №103(09), 2014 года
10
С
с
а
1200000• 10 95000 11 . .
---------------1-------------= 236,5 руб./ га
100 1500 • 0,57 100 190 • 0,57
Для предлагаемого варианта
С
п
а
1200000 10
---------------ъ
100 1500 • 0,83
12946 11 100 190 • 0,83
105,5 руб./ га
Затраты на ремонты и техобслуживание рассчитываются по формуле:
С рто
КтРт
КсмР с
■ + -
100 • Т W 100 • Т W
О ш' 'к О ym' ' 11
КсцРа
г.см ч
100 • TW
(13)
где рт, рсмрсц - годовая норма отчислений на ремонты и техническое
обслуживание для трактора, сельхозмашины и сцепки соответственно, %. Для существующего варианта:
Сс
рто
1200000 • 9,3 95000 • 27
-----------— +-----------
100 • 1500 • 0,57 100 190 • 0,57
270,0руб./ га
Для предлагаемого варианта
С
п
рто
1200000 • 9,3 12946 • 27
----------- — +-------------= 112 руб./га
100 • 1500 • 0,83 100 190 • 0,83
Затраты на топливо и смазочные материалы определяются по формуле:
с ____ z
тсм g к
(14)
http://ej.kubagro.ru/2014/09/pdf/40.pdf
Научный журнал КубГАУ, №103(09), 2014 года
11
где g - норма расхода топлива, кг./га;
Zк - комплексная цена ТСМ, руб./кг Для существующего варианта:
Сіам = 16 • 36,8 = 614,5 руб./га Для предлагаемого варианта
Сптам = 13,4 • 36,8 = 493,2руб./ га
Прочие прямые затраты определяются:
Спр,= 0,04 • С3
Для существующего варианта
Сс = 0,04 • 279 = 11,2руб./га;
тр
Для предлагаемого варианта:
Ст = 0,04 • 192 = 7,6руб./га;
тр
Таким образом, эксплуатационные затраты составят: Для существующего варианта:
Зсу = 1411,2 руб./ га.
Для предлагаемого варианта:
(15)
http://ej.kubagro.ru/2014/09/pdf/40.pdf
Научный журнал КубГАУ, №103(09), 2014 года
12
Зпу = 910,3 руб./ га.
Далее определим размер удельных капиталовложений. Для существующего варианта:
К
с
у
1200000 1500 • 0,57
95000
+---------
190 • 0,57
2280,5руб./ га
Для предлагаемого варианта
К
п
у
1200000 12946
-----------1------
1500 • 0,83 190 • 3
1046руб./ га
Подставив в формулу приведенных затрат рассчитанные данные получим: Для существующего варианта:
Псу = 1753,3руб / га
Для предлагаемого варианта
П = 1067,2руб / га
Г одовая экономия приведенных затрат составит:
АПу. = (1753,3 -1067,2) • 500 = 343050руб/год
В нашем случае это и будет ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения (Эгод).
http://ej.kubagro.ru/2014/09/pdf/40.pdf
Научный журнал КубГАУ, №103(09), 2014 года
13
Важным показателем эффективности предлагаемой разработки является срок окупаемости дополнительных капиталовложений (Ток),
определяемый по формуле:
Т _ Кд
Э
год
(16)
где Кд - размер дополнительных капиталовложений, руб.
Т„
12946
343050
0,0377года
Важным показателем эффективности является также коэффициент фактической эффективности капиталовложений (Еф):
Е
ф
Э
Е ____ Эгод
К
343050
12946
_ 26,4
Далее необходимо провести сравнительный расчет техникоэкономических показателей по существующему и проектируемому вариантам, значение которых также характеризует эффективность разработанных мероприятий.
Удельная материалоемкость процесса (My):
к
Му _ XМ'у (17)
i_1
где М'у - материалоемкость на i - й операции, кг/га.
http://ej.kubagro.ru/2014/09/pdf/40.pdf
Научный журнал КубГАУ, №103(09), 2014 года
14
Удельная материалоемкость (металлоемкость) на i - й операции рассчитывается по формуле:
м i
М М„ N М,
сц
Т W1 Т W1 Т W1
г.т у г.см у г.сц у
где Мт, мсмМсц - масса трактора и сельхозмашины, кг NCM - количество сельхозмашин в составе агрегата.
Для существующего варианта:
5300 630 ,
Мл, =--------1--------= 12,0кг./ га
у 1500 • 0,57 190 • 0,57
Для предлагаемого варианта
5300 745
+----------= 9,0кг. / га
мп =
у 1500 • 0,83 190 • 0,83
Энергоемкость процесс (A ) определяется по формуле:
Ау = I A
i=1
(5.18)
(19)
где А'у - энергоемкость на i - й операции, кВт-ч/га.
N* - эффективная мощность двигателя, кВт.
Удельная энергоемкость операции определяется по формуле:
A =
у = W.
130
Ас =----= 228кВт / га
у 0,57
130
Ап, =---= 156,6кВт / га
0,83
Все рассчитанные показатели для удобства сравнения сводятся в таблицу
http://ej.kubagro.ru/2014/09/pdf/40.pdf
Научный журнал КубГАУ, №103(09), 2014 года
15
Таблица 3 - Экономическая эффективность лемешно-отвальной обработки
почвы разработанным комбинированным лемешным плугом
Показатель Значение показателя Эффект
существующего проектируемого абсолютный относит.,%
Затраты труда, чел.ч./га 1,75 1,2 -0,55 -128
Производительность труда, га/чел.ч 0,57 0,83 1,4 255,5
Эксплуатационные затраты, руб./га 1400 902,7 -497,3 -35,52
в том числе: оплата труда 279 192 -87 -31,18
амортизация 236,5 105,5 -131 -55,4
ремонты и ТО 270 112 -158 -58,5
топливно- смазочные материалы 614,5 493,2 -121,3 -19,7
прочие прямые затраты 11,2 7,6 -3,6 -32,1
Капиталовложения, руб./га 2280,5 1046,0 -1234,5 -54,1
Приведенные затраты, руб./га 1753,3 1067,2 -686,1 -39,1
Металлоемкость, кг/га 120,0 9,0 -3,0 -25,0
Энергоемкость, кВт.ч/га 228,0 166,6 -61,4 -26,9
Дополнительные капиталовложения, руб. 12946 х
Ожидаемый годовой экономический эффект (из расчета на 100 га. обработанной площади), руб. 68610
Срок окупаемости дополнительных капиталовложений, лет 1,0
Коэффициент фактической эффективности капиталовложений 5,2
http://ej.kubagro.ru/2014/09/pdf/40.pdf
Научный журнал КубГАУ, №103(09), 2014 года
16
Расчеты эффективности инвестиций по внедрению комбинированного лемешного плуга разработанного нами проводились в соответствии с методикой, утвержденной Министерством сельского хозяйства и продовольствия России (Стандарт отрасли ОСТ 10 2.18-2001 МСХ РФ Испытания сельскохозяйственной техники. Методы
экономической оценки. - М., 2002) путем наложения расчетов.[2]
Рассматриваемая задача сводится к сравнению вариантов инвестиций в проекты, по которым производится стоимостная оценка результата.
Наиболее общей постановкой задачи по определению эффективности инвестиций является динамическая, при которой расчеты проводятся за расчетный период с учетом затрат и результатов за каждый год расчетного периода. Мы примем упрощенный вариант постановки задачи -статический. При этом полагаем, что все платежи и поступления распределяются равномерно в течение всего расчетного периода.
Для оценки эффективности инвестиций используется показатель чистого дисконтированного дохода:
ЧЩ = R1 (1+ 'Г - Кд,„ , (20)
1
где ЧДД - чистый дисконтированный доход, руб.;
R - ежегодные поступления от капиталовложений и стоимости дополнительного урожая, руб.;
i - доходность альтернативного вложения капитала (по депозитивным
вкладам в банк);
t - срок службы рассматриваемого технического средства, лет;
http://ej.kubagro.ru/2014/09/pdf/40.pdf
Научный журнал КубГАУ, №103(09), 2014 года
17
к - дополнительные капиталовложения, руб.
Согласно принятой методике срок службы рассматриваемых технических средств принимаем равным восьми годам.
В нашем случае ежегодные поступления представляют собой экономию эксплуатационных затрат от использования нового технического средства (лемешного плуга с ротационным рабочим органом):
R = (sy -SH)'Woes , руб. (21)
оБ о н
где Sy, Sy - эксплуатационные затраты при использовании
соответственно
базового и нового вариантов технических средств, руб./га;
Wce3 - годовой объем работ, га.
Дисконтированный срок окупаемости инвестиций определим из выражения (5.20), решив его относительно срока службы рассматриваемого технического средства:
Т
ок
к
ln(1 —ддОП • i)
R
ln(1 + i)
(22)
где Ток - дисконтированный срок окупаемости инвестиций, лет.
По данным, на конец 2013 года рассматриваемые далее варианты инвестиций по международной классификации относятся как к третьему классу - обновление основных производственных фондов, так и к четвертому - экономия затрат. Для третьего класса капиталовложений
http://ej.kubagro.ru/2014/09/pdf/40.pdf
Научный журнал КубГАУ, №103(09), 2014 года
18
рекомендуемая ставка процента на капитал составляет 0,12, а для четвертого - 0,15. В расчетах примем /=0,12.
Таким образом, чистый дисконтированный доход, определяемый по формуле (5.20), составит в нашем случае 1358,4 рублей. При расчете на модернизацию одной секции пахотного агрегата. Его значение получается положительным. Следовательно, инвестиции в предлагаемый проект (внедрение разрабатываемыми ротационными рабочими органами) являются эффективными.
Дисконтированный срок окупаемости инвестиций определяли по формуле 5.22. Получили Ток = 0,93.
Таким образом, дисконтированный срок окупаемости инвестиций почти в 8 раз меньше срока службы предлагаемого нами лемешного плуга с дополнительными рабочими органами, что подчеркивает его эффективность.
Затраты труда на обработку при использовании лемешного плуга с ротационными рабочими органами составляет 1,2 чел.-ч/га, а базового лемешного плуга ПЛН - 1,75 т.е. снижаются на 12%.
Проведенные расчеты свидетельствуют о том, что внедрение в производственный процесс разработанной машины приведет к получению положительных финансовых результатов, а значит целесообразно. Происходит снижение всех затрат связанные с производством. Модернизация существующих лемешных плугов возможна непосредственно в ЦРМ хозяйств.
При этом затраты труда снижаются на12,8 %, производительность увеличивается на 1,4 га/чел.ч., снижается энергоемкость процесса основной обработки почвы на 61,4 кВт.ч./га., при том, что дополнительные капиталовложения составят 12946 руб. в расчете на модернизацию одного пахотного агрегат состоящего из 4 корпусов, а ожидаемый годовой
http://ej.kubagro.ru/2014/09/pdf/40.pdf
Научный журнал КубГАУ, №103(09), 2014 года
19
экономический эффект составит из расчета обработки 100 га. 68610 руб., а срок окупаемости дополнительных капиталовложений составит 1 сезон. При расчете эффективности инвестиций по внедрению комбинированного лемешного плуга чистый дисконтированный доход, составит в нашем случае 1358,4 рублей. При расчете на модернизацию одной секции пахотного агрегата. Его значение получается положительным.
Следовательно, инвестиции в предлагаемый проект (внедрение разрабатываемыми ротационными рабочими органами) являются эффективными.
Дисконтированный срок окупаемости инвестиций определяли по формуле 5.22. Получили Ток = 0,93.
Таким образом, дисконтированный срок окупаемости инвестиций почти в 8 раз меньше срока службы предлагаемого нами лемешного плуга с дополнительными рабочими органами, что подчеркивает его эффективность.
Литература
1.Бершицкий Ю.И., Гумбарова Л.В., Кастиди Ю.К., Экономическая оценка конструкторской части дипломных проектов, выполняемых на кафедрах с.-х. машин и ЭМТП. Методические указания. ФГБОУ ВПО КубГАУ г. Краснодар 2011 18 с.
References
1 .Bershickij Ju.I., Gumbarova L.V., Kastidi Ju.K., Jekonomicheskaja ocenka konstruktorskoj chasti diplomnyh proektov, vypolnjaemyh na kafedrah s.-h. mashin i JeMTP. Metodicheskie ukazanija. FGBOU VPO KubGAU g. Krasnodar 2011 18 s.
http://ej.kubagro.ru/2014/09/pdf/40.pdf
